九月,秋高气爽。
华清大学的校园里,到处都是穿着朴素、朝气蓬勃的年轻面孔。
苏晨的大学生活,正式开始了。
只不过,他的大学生活,跟别人不大一样。
凭着之前那些实打实的贡献,再加上张承德几位老教授的力荐,学校特批,他不用去上那些基础大课,可以直接参与到物理系的几个前沿课题组里,跟着老教授们一起搞研究。
他没有宿舍,每周来学校一两天,大部分时间,都是泡在物理系那间专门给他腾出来的小办公室兼实验室里。
这天下午,办公室里烟雾缭绕。
张承德教授和另外两位化学系、材料系的资深教授,正围着一块黑板,争得面红耳赤。
黑板上,写满了关于“锗”元素的各种化学式和参数。
“问题就卡在这儿!”一位戴着厚眼镜的化学系陈教授,用粉笔头使劲敲着黑板,“高纯度锗的提纯,成本太高,废料太多!而且这东西娇贵,温度一超过七十五度,性能就往下掉。这要是装在飞机上、坦克里,夏天太阳一晒,不就成了摆设?”
张教授也愁眉不展,叹了口气:“是啊,咱们跟着苏联老大哥的路子走了几年,成果是有一些,可现在越走越觉得,前面是条窄胡同。除了锗,咱们还有别的路能走吗?”
办公室里一下子安静下来,只剩下抽烟的“嘶嘶”声。
这是个老难题了,困扰了国内半导体领域好几年。所有人都想着在“锗”这条路上修修补补,谁也没敢想过,是不是这条路从一开始,就走偏了。
“张教授,我能问个问题吗?”
一个平静的声音,打破了沉寂。
三位老教授同时回头,看向一直坐在角落里安静翻看资料的苏晨。
苏晨放下手里的书,站起身,走到黑板前。
“我就是个门外汉,说错了您几位别笑话。”他先谦虚了一句,然后指着元素周期表上“锗”的位置,说道:“我这几天看书,发现‘锗’下面有个叫‘硅’的元素,它俩在同一族,性质应该挺像的。而且书上说,咱们脚底下踩的沙子、石头,主要成分就是这个。这东西……能不能也用来做半导体?”
这个问题,问得有些“天真”。
三位老教授都愣了一下。
陈教授扶了扶眼镜,第一个摇头,失笑道:“小苏,你这个想法很大胆。但是,不行,完全不行!沙子是二氧化硅,是绝缘体,跟半导体差着十万八千里。想从沙子变成咱们需要的高纯度单晶硅,那比把铁炼成金子还难!”
“是啊,”另一位材料学王教授也附和道,“理论上不是没可能,但工艺上根本实现不了。咱们连提纯锗都费这么大劲,更别说去弄沙子了。”
办公室里,苏晨成了被“教育”的对象。
但他没有退缩,反而追问道:“陈教授,王教授,难,肯定是难的。可要是万一能成呢?锗这东西,地球上就那么点,还藏得深。可沙子遍地都是,要是真能用沙子做,那成本不就下来了?而且,我看资料上说,硅的耐热性比锗好得多,这不正好解决了您刚才说的怕热的问题吗?”
苏晨的话,就像一颗小石子,投进了平静的水面。
他没有提出任何高深理论,只是用最朴素的逻辑,提出了一个“可能性”。
“用沙子……”张教授喃喃自语,他盯着黑板上的“硅”字,眼神忽然亮了一下,“耐热性好……储量大……”
他猛地回头,看着陈教授和王教授:“老陈,老王!咱们是不是……钻牛角尖了?”
陈教授和王教授对视一眼,都从对方眼里看到了一丝动荡。
是啊,他们一直沿着苏联的路线走,从来没想过去质疑这条路本身。可现在被苏晨这个“门外汉”歪打正着地一问,他们心里那堵固有的墙,似乎裂开了一道缝。
“小苏,你接着说,你觉得该怎么从沙子变成……能用的硅?”张教授的声音带着一丝不易察觉的激动。
苏晨要的就是这句话。他拿起粉笔,在黑板上画了一个简陋的流程图。
“我也是瞎想的,”他一边画一边说,“咱们能不能先把沙子跟碳放在一起烧,把它变成粗硅。然后再想办法,一步步把里面的杂质弄掉。最后,再想个办法,让这些纯净的硅,慢慢地长成一根完整的、规则的晶体棒……”
他的描述很“土”,用的都是“烧”、“弄掉”、“长成”这样的大白话。
可听在三位专家耳朵里,却不亚于惊雷。
因为苏-晨这几句“大白话”,恰好点出了“碳热还原”、“化学提纯”和“单晶生长”这几个最核心的步骤!
这哪里是瞎想!这分明是一条经过了严密思考的,全新的技术路线!